近年來(lái)，研究人員一直在探索如何利用CRISPR基因編輯系統治療人類(lèi)疾病。這些系統在許多細菌中天然存在，原本是作為對抗病毒的防御機制。這些系統依賴(lài)所謂的CRISPR相關(guān)蛋白（Cas蛋白），其中Cas9和Cas12a是兩種應用最為廣泛的類(lèi)型，每種都有其獨特的優(yōu)勢和局限性。
一個(gè)有前途的方法是將CRISPR蛋白封裝在非致病性病毒中，通過(guò)這種方式將蛋白傳遞到目標細胞，進(jìn)而修改特定的DNA序列來(lái)治療疾病。然而，常用的腺相關(guān)病毒體積較小，雖然可以容納一些Cas9蛋白，但Cas12a蛋白通常過(guò)于龐大。
最近，王等研究人員發(fā)現了一種體積較小的Cas12a蛋白，名為EbCas12a，這種蛋白自然存在于某類(lèi)丹毒菌中。通過(guò)在蛋白質(zhì)中故意替換一個(gè)氨基酸單元，他們顯著(zhù)提升了其基因編輯效率。在實(shí)驗室中，這種改良的蛋白——稱(chēng)為enEbCas12a——在哺乳動(dòng)物細胞中展示出與其他兩種著(zhù)名的高精度Cas12a蛋白相媲美的基因編輯效率。
研究團隊進(jìn)一步證實(shí)，enEbCas12a的體積足夠小，適合用于基于腺相關(guān)病毒的基因治療。他們對enEbCas12a進(jìn)行改造，使其能夠針對一個(gè)特定的與膽固醇相關(guān)的基因，隨后將其封裝在病毒中，并將這種病毒注入了患有高膽固醇的小鼠體內。一個(gè)月后，研究發(fā)現，接受治療的小鼠的血液膽固醇水平與未接受治療的小鼠相比有了顯著(zhù)降低。
圖片信息：Enebcas12a實(shí)現一體化aav傳送系統。
雖然未來(lái)是否能用enEbCas12a治療人類(lèi)疾病還需進(jìn)一步研究，但這些發(fā)現表明，使用腺相關(guān)病毒傳遞Cas12a蛋白進(jìn)行基因治療是一種可行的方法。
作者補充說(shuō)明：“新型緊湊的enEbCas12a及其crRNA可以被封裝到一個(gè)多功能AAV系統中，便于在體外和體內進(jìn)行高保真度的基因編輯，這對未來(lái)的臨床應用和更廣泛的工具開(kāi)發(fā)，包括基于A(yíng)AV的多基因編輯、堿基編輯、引物編輯等，具有極大的潛在價(jià)值。”
雜志：PLoS Biology
DOI：10.1371/journal.pbio.3002619
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